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2025年08月30日
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對(duì)城市、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、創(chuàng)新進(jìn)行跨學(xué)科研究，并取得重要研究成果的是成立于1984年的圣塔菲研究所。諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)甙⒘_(Kenneth Arrow)和諾貝爾 物理學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)甙驳律?Philip Anderson)在圣塔菲研究所推動(dòng)了一項(xiàng)把經(jīng)濟(jì)作為 復(fù)雜系統(tǒng)的跨學(xué)科研究項(xiàng)目。1987年9月由阿羅推薦的10位經(jīng)濟(jì)學(xué)家和由安德 森推薦的10位自然科學(xué)家，在圣塔菲研究所舉辦了為期10天高強(qiáng)度自由交流的 學(xué)術(shù)會(huì)議，會(huì)后啟動(dòng)了一項(xiàng)名為“經(jīng)濟(jì)作為不斷演化復(fù)雜系統(tǒng)”的長(zhǎng)期研究項(xiàng)目， 布萊恩·阿瑟稱之為復(fù)雜經(jīng)濟(jì)學(xué)研究(Arthur，2015)。本文稱其為新演化經(jīng)濟(jì)學(xué)研究。
目前，新演化經(jīng)濟(jì)學(xué)在經(jīng)濟(jì)學(xué)和生物學(xué)的跨學(xué)科研究成果尤為引人注意，其中兩個(gè)重要成果分別是:以美國(guó)理論物理學(xué)家韋斯特(Geoffrey West)為主要代 表人物的，對(duì)生物、城市等高度復(fù)雜系統(tǒng)的冪比例變化法則(power scaling laws)研究;以美國(guó)理論生物學(xué)家考夫曼(Stuart A. Kauffman)為主要代表人物的，對(duì) 生物和經(jīng)濟(jì)的演化機(jī)制、創(chuàng)新機(jī)制的研究。這兩方面研究又存在互補(bǔ)關(guān)系，前者 更注重演化規(guī)律的定量化研究，后者更注重演化的內(nèi)在機(jī)制研究。本文主要與前者有關(guān)。
城市和生物服從類似的冪比例變化法則
韋斯特(Geoffrey West)的研究發(fā)現(xiàn)，生物學(xué)的克萊伯定律(Kleiber’s Law)在一定程度上也適用于城市。生物學(xué)家克萊伯(Max Kleiber)在1932年的一篇 文章中提出了克萊伯定律，他在研究多種動(dòng)物的新陳代謝率與其體重的關(guān)系基礎(chǔ)上提出:生物體的新陳代謝率符合按其體重的3/4次冪比例變化定律(3/4 power scaling law)，3/4是指103與104的冪指數(shù)的比例，該定律適用于所有物種。例如，大象的體重大約是老鼠的10000倍，相應(yīng)的大象的細(xì)胞數(shù)量是老鼠的10000倍，但大象的代謝率只是老鼠的1000倍，即維持大象細(xì)胞存活的能量消耗只是老鼠細(xì)胞的1/10。這是不同物種伴隨體積增大取得規(guī)模經(jīng)濟(jì)的絕佳案例(West，2017)。
韋斯特及其團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)，世界上多個(gè)城市的基礎(chǔ)設(shè)施(道路、電纜、供水管道的長(zhǎng)度及加油站的數(shù)量)與城市人口數(shù)量的關(guān)系，都以克萊伯定律的方式呈非線性比例變化，但其指數(shù)大約為0.85，而不是0.75，即大城市需要的人均道路和電纜的長(zhǎng)度更短。更應(yīng)注意的是，社會(huì)經(jīng)濟(jì)指數(shù)如工資、專利數(shù)量、教育機(jī)構(gòu)數(shù)量、犯罪率，也隨城市人口規(guī)模呈非線性比例變化，但以近似1.15超線性指 數(shù)變化(West，2017)。這就是說(shuō)，一個(gè)人口規(guī)模為1千萬(wàn)的超大城市與100個(gè)人口規(guī)模為10萬(wàn)的小城鎮(zhèn)相比，可以節(jié)約50%的城市基礎(chǔ)設(shè)施，可以具有約2倍的創(chuàng)新能力(專利數(shù)量)。
作為理論物理學(xué)家，韋斯特把生物、城市、經(jīng)濟(jì)社會(huì)都看作有機(jī)的復(fù)雜系統(tǒng)，為了維持有機(jī)體系統(tǒng)自身的秩序和結(jié)構(gòu)，必須進(jìn)行新陳代謝，必須通過(guò)從外界吸收能量和資源來(lái)對(duì)抗熵的增大趨勢(shì)。生物要通過(guò)新陳代謝來(lái)存活和成長(zhǎng)，人類需要不斷創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)新的資源和更有效率的資源使用方式，來(lái)克服不斷出現(xiàn)的能源和資源危機(jī)，而且需要不斷以更快的速度進(jìn)行創(chuàng)新。生物的新陳代謝要通過(guò)血液循環(huán)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行，城市的新陳代謝要通過(guò)城市的交通網(wǎng)絡(luò)、輸配電網(wǎng)絡(luò)、城市供水和污水網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行，韋斯特認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的共同性質(zhì)決定了代謝率及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模與生物及城市的體量成亞線性比例變化。但生物的代謝網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的是細(xì)胞，而城市交通網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的是人。因此，城市提供了以多種方式解決問題的人們之間形成頻繁交流互動(dòng)的自然機(jī)制，由此推動(dòng)創(chuàng)新和財(cái)富創(chuàng)造，導(dǎo)致超線性比例變化和規(guī)模報(bào)酬遞增(West，2017)。
韋斯特主要研究的是冪比例變化法則(power scaling laws)。比例變化(scaling)是指當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的體量發(fā)生變化時(shí)，該系統(tǒng)的最基本狀態(tài)會(huì)做出何種響應(yīng)。例如，一個(gè)動(dòng)物的體重增加一倍，其食物量是否也增加一倍？一座城市的人口增加一倍，其道路長(zhǎng)度是否也要增加一倍？GDP和專利數(shù)量是否也增加一倍？犯罪率是否也增加一倍？
韋斯特說(shuō)事情并非如此。“當(dāng)我們研究動(dòng)物(包括人類)為了維持生命而每天消耗的食物和能量數(shù)量時(shí)，非線性比例變化的一個(gè)重要例子出現(xiàn)在生物界。令人驚奇的是，一種動(dòng)物的體量是另一種動(dòng)物的兩倍，因此其細(xì)胞數(shù)量是后者的兩倍，但它每天只需要多消耗約75%的食物和能量，而不是幼稚的線性預(yù)期那樣要多消耗一倍的食物和能量。例如，一個(gè)120磅重的婦女每天通常需要約1300卡路里的食物，才能在不進(jìn)行任何活動(dòng)的情況下維持生命。這被生物學(xué)家和醫(yī)生稱為她的基礎(chǔ)代謝率，并且有別于她的活動(dòng)代謝率，后者包括生活中其他日常活動(dòng)。另一方面，她的大型英國(guó)牧羊犬體重只有她的一半(60磅)，因此擁有大約一半的細(xì)胞，由此會(huì)預(yù)期每天只需要大約一半的食物就能維持生命，即約650卡路里的食物。實(shí)際上，她的狗每天需要約880卡路里的食物。盡管狗不是體重小的婦女，這僅是普遍的比例變化法則一個(gè)不同尋常的例子，說(shuō)明代謝率如何隨體量大小變化。這個(gè)法則適用于所有的哺乳動(dòng)物”(West，2017)。這就是所謂克萊伯定律。
韋斯特認(rèn)為，城市明顯地具有有機(jī)性質(zhì)，與通常的生物有很多共同之處。城市要進(jìn)行新陳代謝，要從外界輸入電能、水、糧食和輸出垃圾等廢棄物，城市會(huì)成長(zhǎng)、衰老、遭到損壞和自我修復(fù)。韋斯特相信我們周圍的世界最終是受普遍法則支配的，他希望建立一個(gè)可量化、可預(yù)測(cè)、超越任何特殊系統(tǒng)基于普遍法則的理論，而冪比例變化法則就是超越生物和城市兩個(gè)高度復(fù)雜系統(tǒng)的普遍法則。韋斯特和多位合作者2007年在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院(The National Academy of Sciences of the USA)的學(xué)術(shù)刊物PNAS上，發(fā)表了題為“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、創(chuàng)新、比例變化和城市生活節(jié)奏”的論文(Bettencourt et al.，2007)，對(duì)城市的冪比例變化進(jìn)行了實(shí)證研究。
該項(xiàng)研究收集了美國(guó)、中國(guó)、歐盟和德國(guó)多個(gè)城市的大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)分為三類:一類是城市物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施類指標(biāo)，如城市道路面積、電纜長(zhǎng)度、加油站數(shù)量等;一類是經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)類指標(biāo)，如GDP、新專利數(shù)量、研發(fā)人員數(shù)量、工資水平、犯罪數(shù)量等;一類是居民需求及消費(fèi)類指標(biāo)，如總就業(yè)人數(shù)、住房數(shù)量、家庭用電量、家庭用水量等。該項(xiàng)研究主要選擇了不同國(guó)家城市2000年以來(lái)的數(shù)據(jù)，其中選擇了2002年中國(guó)295個(gè)城市的人口、GDP、研發(fā)人員數(shù)量、家庭用電量、家庭用水量數(shù)據(jù);選擇了2001年美國(guó)331個(gè)大都市區(qū)的人口和新專利數(shù)據(jù)，318個(gè)大都市區(qū)的加油站數(shù)量數(shù)據(jù)，2003年美國(guó)287個(gè)大都市區(qū)犯罪數(shù)量的數(shù)據(jù)等。
該論文中包括人口在內(nèi)的所有數(shù)據(jù)都主要按大都市區(qū)的口徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，而不是按城市的行政管理口徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。大都市區(qū)(Metropolitan Area)是一個(gè)由大城市和存在較高通勤聯(lián)系的鄰近縣市組成的區(qū)域，大都市區(qū)本質(zhì)上是本地勞動(dòng)力市場(chǎng)(local labor market)。由于通勤時(shí)間的限制人們一般不會(huì)在工作日到80公里以外的地方上班，因此，大都市區(qū)的地域面積一般不超過(guò)2萬(wàn)平方公里。根據(jù)2010年的人口統(tǒng)計(jì)，美國(guó)排名前20位大都市區(qū)的平均面積為1.94萬(wàn)平方公里。歐盟有與大都市區(qū)類似的大城市地區(qū)(Large urban zone)的統(tǒng)計(jì)，大城市地區(qū)由城市及其通勤地區(qū)組成。按大城市地區(qū)統(tǒng)計(jì)，巴黎的地域面積為1.2萬(wàn)平方公里，倫敦為8900平方公里，柏林為1.7萬(wàn)平方公里。但中國(guó)的城市統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是基于行政區(qū)劃，而不是經(jīng)濟(jì)意義上的城市概念，這導(dǎo)致個(gè)別城市的數(shù)據(jù)出現(xiàn)過(guò)大差異。例如，同是千萬(wàn)級(jí)人口的城市，重慶市的面積為8.24萬(wàn)平方公里，而深圳市還不到2000平方公里。但中國(guó)個(gè)別城市統(tǒng)計(jì)口徑上的問題并沒有對(duì)研究結(jié)論產(chǎn)生過(guò)大影響。
該論文用來(lái)檢驗(yàn)城市冪比例變化的模型是:Y(t)=Y0N(t)β。其中，N(t)為t時(shí)期的城市人口數(shù)量，用來(lái)表示城市規(guī)模。Y(t)分別表示t時(shí)期的城市物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施，如城市道路面積;經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)，如GDP、新專利數(shù)量;居民消費(fèi)，如家庭用電量。Y0為常數(shù)。指數(shù)β是冪比例變化的數(shù)值。
計(jì)量分析的結(jié)果表明不同國(guó)家、不同經(jīng)濟(jì)體制和不同發(fā)展水平的城市的三類指標(biāo)的冪比例變化指數(shù)β都按幾乎相同的比例變化，這表明城市作為有機(jī)體本身所具有的共同性質(zhì):
β≈0.8<1的是城市物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施類指標(biāo)，例如城市道路、電纜長(zhǎng)度，這類指標(biāo)按亞線性比例變化(sublinear scaling)具有明顯的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
β≈1的是居民需求及消費(fèi)類指標(biāo)，如就業(yè)人數(shù)、住房數(shù)量、家庭用電量等，這類指標(biāo)呈線性比例變化(linear scaling)。無(wú)論城市規(guī)模如何，平均每個(gè)人都要有一份工作和一個(gè)住所，因此就業(yè)崗位和住房數(shù)量會(huì)隨著城市人口規(guī)模的增長(zhǎng)而線性增長(zhǎng)。
β≈1.1-1.3>1的是經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)類指標(biāo)，如GDP、新專利數(shù)量、工資水平、犯罪數(shù)量，這類指標(biāo)按超線性比例變化(superlinear scaling)。隨人口規(guī)模增加而增加回報(bào)(increasing returns with population size)與隨人口規(guī)模亞線性比例變化的基礎(chǔ)設(shè)施形成鮮明對(duì)照的是，作為城市本質(zhì)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)量按超線性比例變化。“城市規(guī)模增加一倍，人均工資、財(cái)富和創(chuàng)新會(huì)增加約15%，犯罪、疾病和污染的數(shù)量也會(huì)按相同比例增加”。
另一方面，冪比例變化法則適用于一個(gè)國(guó)家不同規(guī)模的城市。由于不同國(guó)家在經(jīng)濟(jì)社會(huì)體制、文化和性格上的差異，不同指標(biāo)的冪比例變化指數(shù)β(在其相應(yīng)范圍內(nèi))在不同國(guó)家的城市也存在差異。例如，日本的犯罪冪比例變化指數(shù)低于美國(guó)，但美國(guó)的創(chuàng)新冪比例變化指數(shù)更高(West，2017)。
韋斯特對(duì)在生物界和城市具有普適性的冪比例變化法則的內(nèi)在機(jī)制進(jìn)行了深入探討。他認(rèn)為生物要通過(guò)新陳代謝來(lái)提供維持生命的能量和物質(zhì)，要通過(guò)毛細(xì)血管的表面把代謝能量傳輸?shù)街車募?xì)胞，從而維持細(xì)胞的存活和生長(zhǎng)。長(zhǎng)期的自然選擇已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)行新陳代謝的血液循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化。從幾何學(xué)上講，分形結(jié)構(gòu)中多層連續(xù)分支和皺褶使毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)表面積最大化，從而實(shí)現(xiàn)能量和物質(zhì)傳輸?shù)淖顑?yōu)化。血液循環(huán)網(wǎng)絡(luò)在幾何學(xué)和動(dòng)力學(xué)上具有自相似性和分形(self-similarity and fractality)的性質(zhì)，3/4次冪比例變化法則不過(guò)是自相似性和分形的數(shù)學(xué)表達(dá)，新陳代謝的克萊伯定律來(lái)自優(yōu)化的分形網(wǎng)絡(luò)的幾何學(xué)和動(dòng)力學(xué)。
城市也是由道路網(wǎng)絡(luò)、軌道交通和輸電網(wǎng)絡(luò)支撐的，這些網(wǎng)絡(luò)上的人流、物流、電流是城市新陳代謝的表現(xiàn)形式。這些流是所有城市的物質(zhì)血液，與生物體一樣，它們的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)向運(yùn)輸成本和時(shí)間最小化方向演化。“一般說(shuō)來(lái)，在人口高密度地區(qū)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)同樣的基礎(chǔ)設(shè)施更有效率，更經(jīng)濟(jì)可行，并能提供較小地方不可能實(shí)現(xiàn)的高質(zhì)量服務(wù)和解決方案”(Bettencourt & West，2010)。城市基礎(chǔ)設(shè)施按城市人口規(guī)模的0.85，而不是克萊伯定律的0.75次冪比例變化。這或許是因?yàn)椋溉閯?dòng)物經(jīng)歷2億多年的演化和自然選擇形成的代謝網(wǎng)絡(luò)比人類規(guī)劃設(shè)計(jì)的城市基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)更有效率，實(shí)現(xiàn)了更高層次的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。
如果僅從新陳代謝的角度考察城市，城市和生物體一樣，代謝率按其規(guī)模的亞線性比例變化。但生物的代謝網(wǎng)絡(luò)連接的是細(xì)胞，而城市的交通網(wǎng)絡(luò)連接的是人，人是能動(dòng)的行為主體，由此導(dǎo)致城市與生物體在另一方面的重大差異。交通網(wǎng)絡(luò)在城市的作用是加強(qiáng)和便利人們之間的社會(huì)互動(dòng)，形成信息交流的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。“城市因此不再是巨大的生物體或蟻丘:它依賴于人、商品和知識(shí)的長(zhǎng)期、復(fù)雜的交流。城市總是吸引有創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神人的磁石，是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、財(cái)富創(chuàng)造和新思想的興奮劑。城市提供了一種自然機(jī)制，可以從以多種方式思考和解決問題人們之間的高度社會(huì)聯(lián)系中獲益。由此產(chǎn)生的正反饋循環(huán)成為連續(xù)倍增創(chuàng)新(multiplicative innovation)和財(cái)富創(chuàng)造的驅(qū)動(dòng)因素，導(dǎo)致超線性比例變化和規(guī)模報(bào)酬遞增”(West，2017)。
韋斯特和諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)弑R卡斯一樣高度評(píng)價(jià)雅各布斯關(guān)于城市在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中作用的觀點(diǎn)，認(rèn)為“貫穿她的著作中的一個(gè)主要觀點(diǎn)是，在宏觀經(jīng)濟(jì)上，城市是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，而不是大多數(shù)古典經(jīng)濟(jì)學(xué)家通常認(rèn)為的民族國(guó)家。這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)激進(jìn)的觀點(diǎn)，幾乎完全被經(jīng)濟(jì)學(xué)家忽視”，“在雅各布斯講述城市在國(guó)家經(jīng)濟(jì)中重要地位近50年之后，我們?cè)S多從不同角度研究城市的人最終得出了與她相近的結(jié)論”(West，2017)。
韋斯特指出，齊普夫定律(Zipf’ s law)和意大利著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家的帕累托定律(二八定律)表述的是同一種現(xiàn)象，前者用排名描述，后者用頻率分布來(lái)描述。這種現(xiàn)象也可以用冪比例變化法則來(lái)表述，其指數(shù)為-2，該指數(shù)與齊普夫定律表述的內(nèi)容一致。但是齊普夫定律經(jīng)常出現(xiàn)較大的偏差，且齊普夫及其定律追隨者都思考過(guò)這一定律的起因，但未達(dá)成共識(shí)。而“只知道城市系統(tǒng)中的城市規(guī)模符合齊普夫定律，很難形成條理化綜合的城市科學(xué)。至少還需要一系列城市活動(dòng)的比例變化法則”，否則齊普夫定律就是“另一種現(xiàn)象學(xué)的比例變化法則，沒有特別重要的意義”(West，2017)。
韋斯特指出，城市所有的經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)都是圍繞人們之間的互動(dòng)進(jìn)行的，城市基礎(chǔ)設(shè)施在城市中的作用是增加和便利社會(huì)互動(dòng)，增大城市規(guī)模會(huì)增加人們之間的互動(dòng)頻率和數(shù)量，社會(huì)互動(dòng)的增加又增加了創(chuàng)意、創(chuàng)新和機(jī)遇，其回報(bào)是基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模經(jīng)濟(jì)的增加。韋斯特感嘆道:“社會(huì)互動(dòng)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的增加和更大的規(guī)模經(jīng)濟(jì)之間存在相關(guān)性或許并不奇怪。然而，令人驚奇的是，這種關(guān)鍵的相互關(guān)系遵循如此簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)規(guī)則，可以表達(dá)為一種優(yōu)雅的普遍形式:基礎(chǔ)設(shè)施和能源使用的亞線性比例變化與社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的超線性比例變化正好相反”。因此，城市人口增加100%，每個(gè)人的收入、創(chuàng)造、創(chuàng)新、互動(dòng)次數(shù)、娛樂和機(jī)會(huì)，包括犯罪、疾病會(huì)增加115%;而每個(gè)人的城市基礎(chǔ)設(shè)施和能源消費(fèi)只需增加85%。這就是城市的天才所在。他認(rèn)為，城市是人類最偉大的發(fā)明，在這個(gè)舞臺(tái)上一系列社會(huì)經(jīng)濟(jì)互動(dòng)、機(jī)制、過(guò)程推動(dòng)的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)已經(jīng)在進(jìn)行。人類已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)城市以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的世紀(jì)，“21世紀(jì)下半葉世界上大多數(shù)人將成為城市居民，許多人會(huì)住在規(guī)模前所未有的超大城市(megacities of unprecedented size)” (West，2017)。
對(duì)于信息技術(shù)革命是否會(huì)導(dǎo)致去城市化，韋斯特持否定態(tài)度。他認(rèn)為，鐵路在19世紀(jì)和電話在20世紀(jì)初對(duì)人們生活和人們內(nèi)心對(duì)時(shí)間和空間感受的影響，比現(xiàn)在信息技術(shù)革命的影響要大得多，但它們并沒有導(dǎo)致去城市化現(xiàn)象或城市的收縮，相反，它們導(dǎo)致城市的指數(shù)型擴(kuò)張，并使郊區(qū)成為城市生活的一部分。城市化仍是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主導(dǎo)力量(West，2017)。
對(duì)中國(guó)城市化戰(zhàn)略的啟示
新演化經(jīng)濟(jì)學(xué)為理解城市特別是大城市與創(chuàng)新及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系提供了新視角，能夠?qū)χ袊?guó)的城市化戰(zhàn)略提供有益啟示。其中的一個(gè)重要啟示是:優(yōu)化人口空間結(jié)構(gòu)，廢止嚴(yán)格限制500萬(wàn)人口以上城市的人口和用地規(guī)模的政策，能夠?qū)崿F(xiàn)更有效率、更高質(zhì)量、更可持續(xù)的發(fā)展。即使在城鎮(zhèn)化率不變的條件下，增加超大和特大城市數(shù)量，減少中小城市數(shù)量，中國(guó)的GDP和技術(shù)創(chuàng)新(專利)數(shù)量會(huì)增加，而城市建設(shè)用地面積和城市道路面積可以減少;反之，減少超大和特大城市數(shù)量，增加中小城市數(shù)量，中國(guó)的GDP和技術(shù)創(chuàng)新數(shù)量會(huì)減少，而城市建設(shè)面積和城市道路面積需要增加。
我們根據(jù)中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒285個(gè)地級(jí)以上城市2007年至2019年的市轄區(qū)常住人口、市轄區(qū)GDP、專利申請(qǐng)量、城市建設(shè)用地面積、市轄區(qū)道路面積等數(shù)據(jù)，采用面板數(shù)據(jù)用Y(t)=Y0N(t)β估算β值。其中，GDP和專利申請(qǐng)量的β0分別為1.2298和1.4569，呈超線性比例變化，具有明顯的規(guī)模收益遞增;城市建設(shè)用地面積和市轄區(qū)道路面積的β值分別為0.8673和0.9431，呈亞線性比例變化，具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)。中國(guó)的城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)類指標(biāo)與城市人口規(guī)模按超線性比例變化，而城市物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施類指標(biāo)與城市人口規(guī)模按亞線性比例變化。這與韋斯特發(fā)現(xiàn)的世界其他城市的情況基本相同。
按照中國(guó)城市規(guī)模劃分標(biāo)準(zhǔn)，2019年285個(gè)地級(jí)以上城市中有8個(gè)超大城市，14個(gè)特大城市，141個(gè)大城市，122個(gè)中小城市。在總?cè)丝诤统擎?zhèn)化率保持不變的條件下，我們進(jìn)行“反事實(shí)假設(shè)”，分別測(cè)算優(yōu)化人口空間結(jié)構(gòu)和劣化人口空間結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)出(GDP)、專利申請(qǐng)量(技術(shù)創(chuàng)新的活躍程度)、城市建設(shè)用地面積、市轄區(qū)道路面積的影響。
優(yōu)化人口空間結(jié)構(gòu)假設(shè):2019年中國(guó)有12個(gè)超大城市，21個(gè)特大城市，比實(shí)際分別增加50%;有101個(gè)大城市，64個(gè)中小城市，比實(shí)際分別減少40個(gè)和58個(gè)。2019年中國(guó)的GDP將增加54967億元，達(dá)到1045832億元(2020年為1013567億元)，比實(shí)際GDP增加5.55%，2019年的專利申請(qǐng)量將增加8.2%;而285個(gè)地級(jí)以上城市的建設(shè)用地面積可減少1986平方公里比實(shí)際節(jié)約4.2%，市轄區(qū)道路面積可減少34828.6萬(wàn)平方米比實(shí)際減少4.95%。
劣化人口空間結(jié)構(gòu)假設(shè):2019年中國(guó)有4個(gè)超大城市，7個(gè)特大城市，比實(shí)際分別減少50%;有181個(gè)大城市，180個(gè)中小城市，比實(shí)際分別增加40個(gè)和58個(gè)。2019年中國(guó)的GDP將減少54967億元，僅為935898億元，比實(shí)際GDP減少5.55%，2019年的專利申請(qǐng)量將減少8.2%;而285個(gè)地級(jí)以上城市的建設(shè)用地面積要增加1986平方公里比實(shí)際增加4.2%，市轄區(qū)道路面積要增加34828.6萬(wàn)平方米比實(shí)際增加4.95%。
中國(guó)城市化戰(zhàn)略還應(yīng)當(dāng)考慮如何適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)革命的要求。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，城市特別是大城市的作用更加凸顯，第一次和第二次產(chǎn)業(yè)革命是更有效地使用煤炭、石油、電力的動(dòng)力技術(shù)革命，而第三次和將要來(lái)到的第四次產(chǎn)業(yè)革命則是信息技術(shù)和智能技術(shù)的革命，生產(chǎn)活動(dòng)更加依靠知識(shí)創(chuàng)造和教育培訓(xùn)，導(dǎo)致信息處理、研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理、教育的工作崗位大幅度增加，大量就業(yè)崗位向?qū)懽謽恰?shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移，研發(fā)、設(shè)計(jì)、管理等知識(shí)型員工和服務(wù)業(yè)員工成為就業(yè)主體，這類工作對(duì)集聚經(jīng)濟(jì)有更高的要求，由此導(dǎo)致這些生產(chǎn)活動(dòng)向大城市集聚(趙堅(jiān)，2019)。
美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家佛羅里達(dá)(Richard Florida)從美國(guó)就業(yè)結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)解釋人口向大都市區(qū)遷移的趨勢(shì)。佛羅里達(dá)認(rèn)為人類已經(jīng)進(jìn)入了創(chuàng)意時(shí)代(Creative Age)，創(chuàng)造力成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿ΑＫ鶕?jù)美國(guó)的職業(yè)分類系統(tǒng)把就業(yè)人口分為4個(gè)階層:創(chuàng)意階層(creative class)、服務(wù)階層、工人階層(working class)、農(nóng)民階層。美國(guó)創(chuàng)意階層占總就業(yè)人口的比例從1960年的16%上升到2010年的32.6%，服務(wù)階層的比例從1950年的33%上升到2010年的45%，工人階層的比例則從1970年的40%下降到2010年21%。創(chuàng)意階層更傾向于向大城市集聚，因?yàn)槟抢镉懈鄻踊慕?jīng)濟(jì)機(jī)遇和豐富愉悅的生活方式。在創(chuàng)意時(shí)代，是企業(yè)在追逐人才，企業(yè)要在人才資源密集的地方創(chuàng)辦和發(fā)展，這進(jìn)而改變了城市之間的競(jìng)爭(zhēng)方式。佛羅里達(dá)認(rèn)為，那種認(rèn)為由于互聯(lián)網(wǎng)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展地理位置不再重要的觀點(diǎn)，毫無(wú)疑問是完全錯(cuò)誤的。相反“越來(lái)越多的人在向城市地區(qū)集聚——而且沒有證據(jù)表明這種趨勢(shì)將會(huì)放緩”。“創(chuàng)意階層是重塑我們地理的關(guān)鍵力量，正在引領(lǐng)從遠(yuǎn)郊區(qū)回歸城市中心和鄰近的步行郊區(qū)的運(yùn)動(dòng)”。“由創(chuàng)意階層和創(chuàng)意經(jīng)濟(jì)的興起推動(dòng)的回歸城市運(yùn)動(dòng)已經(jīng)開始”(Florida，2012)。
為適應(yīng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，一些世界城市的發(fā)展戰(zhàn)略發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。特別是本世紀(jì)以來(lái)，倫敦、東京、紐約三個(gè)典型的世界城市在中心城區(qū)了進(jìn)行高強(qiáng)度高密度開發(fā)。倫敦放棄了建設(shè)具有“反磁力”作用的新城疏解城市人口做法，啟動(dòng)了在中心城區(qū)建設(shè)城市活力中心區(qū)(Central Activity Zone，CAZ)規(guī)劃，活力中心區(qū)包含CBD的功能，增加了文化娛樂、行政辦公、餐飲、購(gòu)物等其他服務(wù)業(yè)態(tài)和居住區(qū)域，通過(guò)土地混合使用，使一天的不同時(shí)間段都充滿生機(jī)活力。東京都大幅度放寬了中心城區(qū)山手線上多個(gè)樞紐車站的容積率限制，“站城一體”的開發(fā)密度和開發(fā)強(qiáng)度達(dá)到了前所未有的程度。紐約則在曼哈頓中城進(jìn)行了美國(guó)歷史上最大的哈德遜廣場(chǎng)(Hudson Yards)開發(fā)項(xiàng)目，以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)寫字樓、住宅、酒店的需求，總投資高達(dá)204億美元。這些世界城市的資源空間配置趨勢(shì)是新產(chǎn)業(yè)革命和技術(shù)變革的空間表現(xiàn)形式。
中國(guó)的城鎮(zhèn)化率從改革開放初期的不足20%，到2020年常住人口城鎮(zhèn)化率超過(guò)60%，這種農(nóng)村人口向工業(yè)服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移及人口資源空間配置的變化是中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的主要原因之一。但中國(guó)嚴(yán)格限制500萬(wàn)人口以上城市的人口和用地規(guī)模、增加中小城市和縣城建設(shè)用地供給的政策，導(dǎo)致了土地資源的空間錯(cuò)配。其結(jié)果是，中小城市出現(xiàn)了大量空置的商品房和開發(fā)區(qū)，大幅度抬高了超大城市和部分特大城市的房?jī)r(jià)，抬高了工商業(yè)的要素成本，抑制了創(chuàng)新型企業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)中國(guó)實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成了嚴(yán)重?fù)p害。
中國(guó)排名前20位的城市人口占全國(guó)人口的比例，及其產(chǎn)出占全國(guó)GDP比例遠(yuǎn)低于美國(guó)，更遠(yuǎn)低于日本。這種差距反映出中國(guó)人力資源空間配置效率上的差距，同時(shí)也指示著中國(guó)人口空間流動(dòng)和城市人口結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向。日本和美國(guó)正在以大都市區(qū)集聚經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)抵消著我國(guó)的人口規(guī)模優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然，增加更多的超大和特大城市，產(chǎn)出和創(chuàng)新會(huì)按超線性比例增加，同時(shí)疾病、污染、擁堵等也會(huì)按超線性比例增加。但這些負(fù)面因素往往被夸大，成為治理能力低下的替罪羊，并影響了中國(guó)城市化戰(zhàn)略的制訂。按照韋斯特的觀點(diǎn)，更多的大城市有利于降低碳排放。“城市人口規(guī)模增加一倍，只需要增加85%的物質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施。因此，一個(gè)1千萬(wàn)人口的城市與兩個(gè)5百萬(wàn)人口的城市相比，同水平基礎(chǔ)設(shè)施的需要量要少15%，這將導(dǎo)致材料和能源的巨大節(jié)約。而這一節(jié)約帶來(lái)了排放和污染的大幅度減少。由此一來(lái)，伴隨規(guī)模而來(lái)的更高效率就產(chǎn)生了非直觀卻無(wú)比重要的結(jié)果——平均來(lái)看，城市規(guī)模越大，越綠色，人均碳足跡越小。從這個(gè)意義上，紐約是美國(guó)最綠色的城市，而我居住的圣塔菲則是更浪費(fèi)的城市”(West，2017)。
諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者斯蒂格利茨認(rèn)為，中國(guó)的城市化與美國(guó)的高科技是影響21世紀(jì)人類社會(huì)發(fā)展的兩個(gè)關(guān)鍵因素。但中國(guó)的城市化戰(zhàn)略面臨選擇，這一選擇不僅影響中國(guó)城市化的成效，而且將影響中國(guó)的創(chuàng)新和高科技的發(fā)展。
本文節(jié)選自筆者“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、分工、制度、創(chuàng)新與城市”一文，見《北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)》(社科版)2022年第1期。
（作者系北京交通大學(xué)中國(guó)城鎮(zhèn)化研究中心教授，主要研究領(lǐng)域?yàn)榻煌ㄟ\(yùn)輸與國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)系研究，集聚經(jīng)濟(jì)與城市化，產(chǎn)業(yè)組織與企業(yè)理論。本文系作者推薦轉(zhuǎn)載！）
